java輸出輸入流
通過資料流、序列化和檔案系統提供系統輸入和輸出。
Java把這些不同來源和目標的資料都統一抽象為資料流。Java語言的輸入輸出功能是十分強大而靈活的，美中不足的是看上去輸入輸出的程式碼並不是很簡潔，因為你往往需要包裝許多不同的物件。
在Java類庫中，IO部分的內容是很龐大的，因為它涉及的領域很廣泛:標準輸入輸出，檔案的操作，網路上的資料流，字串流，物件流，zip檔案流。
1.1、Java流的分類 按流向分: 輸入流: 程式可以從中讀取資料的流。輸出流: 程式能向其中寫入資料的流。 按資料傳輸單位分: 位元組流: 以位元組為單位傳輸資料的流
字元流: 以字元為單位傳輸資料的流 按功能分: 節點流: 用於直接操作目標裝置的流
過濾流: 是對一個已存在的流的連結和封裝，通過對資料進行處理為程式提供功能強大、靈活的讀寫功能。 1.2、java.io常用類
JDK所提供的所有流類位於java.io包中，都分別繼承自以下四種抽象流類：
OutputSteam：繼承自OutputStream的流都是程式用於向外輸出資料的，且資料單位都是位元組（8位）。
Reader：繼承自Reader的流都是用於向程式中輸入資料的，且資料單位都是字元（16位）。
Writer：繼承自Writer的流都是程式用於向外輸出資料的，且資料單位都是字元（16位）。
java語言的輸入輸出功能是十分強大而靈活的，美中不足的是看上去輸入輸出的程式碼並不是很簡潔，因為你往往需要包裝許多不同的物件。在Java類庫中，IO部分的內容是很龐大的，因為它涉及的領域很廣泛:標準輸入輸出，檔案的操作，網路上的資料流，字串流，物件流，zip檔案流....本文的目的是為大家做一個簡要的介紹。
流是一個很形象的概念，當程式需要讀取資料的時候，就會開啟一個通向資料來源的流，這個資料來源可以是檔案，記憶體，或是網路連線。類似的，當程式需要寫入資料的時候，就會開啟一個通向目的地的流。這時候你就可以想象資料好像在這其中“流”動一樣，如下圖：
Java中的流分為兩種，一種是位元組流，另一種是字元流，分別由四個抽象類來表示（每種流包括輸入和輸出兩種所以一共四個）:InputStream，OutputStream，Reader，Writer。Java中其他多種多樣變化的流均是由它們派生出來的:
stream代表的是任何有能力產出資料的資料來源，或是任何有能力接收資料的接收源。在Java的IO中，所有的stream（包括Inputstream和Out stream）都包括兩種型別：
(1)位元組流
表示以位元組為單位從stream中讀取或往stream中寫入資訊，即io包中的inputstream類和outputstream類的派生類。通常用來讀取二進位制資料，如圖象和聲音。
（2）字元流
以Unicode字元為導向的stream，表示以Unicode字元為單位從stream中讀取或往stream中寫入資訊。
區別：
Reader和Writer要解決的，最主要的問題就是國際化。原先的I/O類庫只支援8位的位元組流，因此不可能很好地處理16位的Unicode字元流。Unicode是國際化的字符集(更何況Java內建的char就是16位的Unicode字元)，這樣加了Reader和Writer之後，所有的I/O就都支援Unicode了。此外新類庫的效能也比舊的好。
但是，Read和Write並不是取代InputStream和OutputStream，有時，你還必須同時使用"基於byte的類"和"基於字元的類"。為此，它還提供了兩個"介面卡(adapter)"類。InputStreamReader負責將InputStream轉化成Reader，而OutputStreamWriter則將OutputStream轉化成Writer。
一．流的層次結構
定義：
（1） java將讀取資料物件成為輸入流，能向其寫入的物件叫輸出流。結構圖如下：
輸入流
輸出流
二．InputStream類
inputstream類和outputstream類都為抽象類，不能建立物件，可以通過子類來例項化。
InputStream是輸入位元組資料用的類，所以InputStream類提供了3種過載的read方法.Inputstream類中的常用方法：
（1） public abstract int read( )：讀取一個byte的資料，返回值是高位補0的int型別值。
（2） public int read(byte b[ ])：讀取b.length個位元組的資料放到b陣列中。返回值是讀取的位元組數。該方法實際上是呼叫下一個方法實現的
（3） public int read(byte b[ ], int off, int len)：從輸入流中最多讀取len個位元組的資料，存放到偏移量為off的b陣列中。
（4） public int available( )：返回輸入流中可以讀取的位元組數。注意：若輸入阻塞，當前執行緒將被掛起，如果InputStream物件呼叫這個方法的話，它只會返回0，這個方法必須由繼承InputStream類的子類物件呼叫才有用，
（5） public long skip(long n)：忽略輸入流中的n個位元組，返回值是實際忽略的位元組數, 跳過一些位元組來讀取
（6） public int close( ) ：我們在使用完後，必須對我們開啟的流進行關閉.
三．OutputStream類
OutputStream提供了3個write方法來做資料的輸出，這個是和InputStream是相對應的。
1. public void write(byte b[ ])：將引數b中的位元組寫到輸出流。
2. public void write(byte b[ ], int off, int len) ：將引數b的從偏移量off開始的len個位元組寫到輸出流。
3. public abstract void write(int b) ：先將int轉換為byte型別，把低位元組寫入到輸出流中。
4. public void flush( ) : 將資料緩衝區中資料全部輸出，並清空緩衝區。
5. public void close( ) : 關閉輸出流並釋放與流相關的系統資源。
注意：
1. 上述各方法都有可能引起異常。
2. InputStream和OutputStream都是抽象類，不能建立這種型別的物件。
四．FileInputStream類
FileInputStream類是InputStream類的子類，用來處理以檔案作為資料輸入源的資料流。使用方法：
方式1：
File fin=new File("d:/abc.txt");
FileInputStream in=new FileInputStream(fin);
方式2：
FileInputStream in=new
FileInputStream("d: /abc.txt");
方式3：
建構函式將 FileDescriptor()物件作為其引數。
FileDescriptor() fd=new FileDescriptor();
FileInputStream f2=new FileInputStream(fd);
五．FileOutputStream類
FileOutputStream類用來處理以檔案作為資料輸出目的資料流；一個表示檔名的字串，也可以是File或FileDescriptor物件。
建立一個檔案流物件有兩種方法：
方式1：
File f=new File("d:/abc.txt");
FileOutputStream out=new FileOutputStream (f);
方式2：
FileOutputStream out=new
FileOutputStream("d:/abc.txt");
方式3：建構函式將 FileDescriptor()物件作為其引數。
FileDescriptor() fd=new FileDescriptor();
FileOutputStream f2=new FileOutputStream(fd);
方式4：建構函式將檔名作為其第一引數，將布林值作為第二引數。
FileOutputStream f=new FileOutputStream("d:/abc.txt",true);
注意：
（1）檔案中寫資料時，若檔案已經存在，則覆蓋存在的檔案；（2）的讀/寫操作結束時，應呼叫close方法關閉流。
舉例：2-1
六．File類
File類與InputStream / OutputStream類同屬於一個包，它不允許訪問檔案內容。
File類主要用於命名檔案、查詢檔案屬性和處理檔案目錄。
舉例：2-2
七．從一個流構造另一個流
java的流類提供了結構化方法，如，底層流和高層過濾流。
而高層流不是從輸入裝置讀取，而是從其他流讀取。同樣高層輸出流也不是寫入輸出裝置，而是寫入其他流。
使用"分層物件(layered objects)"，為單個物件動態地，透明地新增功能的做法，被稱為Decorator Pattern。Decorator模式要求所有包覆在原始物件之外的物件，都必須具有與之完全相同的介面。這使得decorator的用法變得非常的透明--無論物件是否被decorate過，傳給它的訊息總是相同的。這也是Java I/O類庫要有"filter(過濾器)"類的原因：抽象的"filter"類是所有decorator的基類。Decorator模式常用於如下的情形：如果用繼承來解決各種需求的話，類的數量會多到不切實際的地步。Java的I/O類庫需要提供很多功能的組合，於是decorator模式就有了用武之地。
為InputStream和OutputStream定義decorator類介面的類，分別是FilterInputStream和FilterOutputStream。
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FilterInputStream的種類 |
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類 |
功能 |
建構函式的引數 |
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用法 |
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DataInputStream |
與DataOutputStream配合使用，這樣你就能以一種"可攜帶的方式(portable fashion)"從流裡讀取primitives了（int，char，long等） |
InputStream |
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包含了一整套讀取primitive資料的介面。 |
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BufferedInputStream |
用這個類來解決"每次要用資料的時候都要進行物理讀取"的問題。你的意思是"用緩衝區。" |
InputStream，以及可選的緩衝區的容量 |
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它本身並不提供介面，只是提供一個緩衝區。需要連到一個"有介面的物件(interface object)"。 |
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LineNumberInputStream |
跟蹤輸入流的行號；有getLineNumber( )和setLineNumber(int)方法 |
InputStream |
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只是加一個行號，所以還得連一個"有介面的物件"。 |
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PushbackInputStream |
有一個"彈壓單位元組"的緩衝區(has a one byte push-back buffer)，這樣你就能把最後讀到的那個位元組再壓回去了。 |
InputStream |
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主要用於編譯器的掃描程式。可能是為支援Java的編譯器而設計的。用的機會不多。 |
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FilterOutputStream的種類 |
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類 |
功能 |
建構函式的引數 |
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用法 |
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DataOutputStream |
與DataInputStream配合使用，這樣你就可以用一種"可攜帶的方式(portable fashion)"往流裡寫primitive了(int, char, long,等) |
OutputStream |
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包括寫入primitive資料的全套介面。 |
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PrintStream |
負責生成帶格式的輸出(formatted output)。DataOutputStrem負責資料的儲存，而PrintStream負責資料的顯示。 |
一個OutputStream以及一個可選的boolean值。這個boolean值表示，要不要清空換行符後面的緩衝區。 |
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應該是OutputStream物件的最終包覆層。用的機會很多。 |
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BufferedOutputStream |
用 這個類解決"每次往流裡寫資料，都要進行物理操作"的問題。也就是說"用緩衝區"。用flush( )清空緩衝區。 |
OutputStream， 以及一個可選的緩衝區大小 |
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本身並不提供介面，只是加了一個緩衝區。需要連結一個有介面的物件。 |
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DataInputStream類物件可以讀取各種型別的資料。
DataOutputStream類物件可以寫各種型別的資料；
建立這兩類物件時，必須使新建立的物件指向建構函式中的引數物件。例如：
FileInputStream in=new FileInputStream("d:/abc.txt");
DataInputStream din=new DataInputStream(in);
7.2BufferInputStream和bufferOutputStream
允許程式在不降低系統性能的情況下一次一個位元組的從流中讀取資料。
BufferInputstream定義了兩種建構函式
（1） BufferInputStream b= new BufferInputstream(in);
（2） BufferInputStream b=new BufferInputStream(in,size)
第二個引數表示指定緩衝器的大小。
同樣BufferOutputStream也有兩種建構函式。一次一個位元組的向流中寫資料。
7.3printstream
用於寫入文字或基本型別
兩種建構函式方法：
PrintStream ps=new PrintStream(out);
PrintStream ps=new PrintStream(out, autoflush)
第二個引數為布林值，控制每次輸出換行符時java是否重新整理輸出流。
八．字元流的讀取和寫入
java.io.Reader 和 java.io.InputStream 組成了 Java 輸入類。Reader 用於讀入16位字元，也就是 Unicode 編碼的字元；而 InputStream 用於讀入 ASCII 字元和二進位制資料。
Reader 體系結構
（1） FileReader
FileReader主要用來讀取字元檔案，使用預設的字元編碼，有三種建構函式：
--將檔名作為字串
FileReader f=new FileReader(“c:/temp.txt”);
--建構函式將File物件作為其引數。
File f=new file(“c:/temp.txt”);
FileReader f1=new FileReader(f);
--建構函式將FileDescriptor物件作為引數
FileDescriptor() fd=new FileDescriptor()
FileReader f2=new FileReader(fd);
(2) charArrayReader
將字元陣列作為輸入流,建構函式為：
public CharArrayReader(char[] ch);
(3) StringReader
讀取字串，建構函式如下：
public StringReader(String s);
(4) InputStreamReader
從輸入流讀取位元組，在將它們轉換成字元。
Public inputstreamReader(inputstream is);
(5) FilterReader
允許過濾字元流
protected filterReader(Reader r);
(6) BufferReader
接受Reader物件作為引數，並對其新增字元緩衝器，使用readline()方法可以讀取一行。
Public BufferReader(Reader r);
Writer類體系結構
（1） FileWrite
將字元型別資料寫入檔案，使用預設字元編碼和緩衝器大小。
Public FileWrite(file f);
(2)chararrayWrite()
將字元緩衝器用作輸出。
Public CharArrayWrite();
(3) PrintWrite
生成格式化輸出
public PrintWriter(outputstream os);
(4) filterWriter
用於寫入過濾字元流
protected FilterWriter(Writer w);
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FilterOutputStream的種類 |
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類 |
功能 |
建構函式的引數 |
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用法 |
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DataOutputStream |
與DataInputStream配合使用，這樣你就可以用一種"可攜帶的方式(portable fashion)"往流裡寫primitive了(int, char, long,等) |
OutputStream |
|
包括寫入primitive資料的全套介面。 |
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PrintStream |
負責生成帶格式的輸出(formatted output)。DataOutputStrem負責資料的儲存，而PrintStream負責資料的顯示。 |
一個OutputStream以及一個可選的boolean值。這個boolean值表示，要不要清空換行符後面的緩衝區。 |
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應該是OutputStream物件的最終包覆層。用的機會很多。 |
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BufferedOutputStream |
用 這個類解決"每次往流裡寫資料，都要進行物理操作"的問題。也就是說"用緩衝區"。用flush( )清空緩衝區。 |
OutputStream， 以及一個可選的緩衝區大小 |
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本身並不提供介面，只是加了一個緩衝區。需要連結一個有介面的物件。 |
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DataInputStream類物件可以讀取各種型別的資料。
DataOutputStream類物件可以寫各種型別的資料；
建立這兩類物件時，必須使新建立的物件指向建構函式中的引數物件。例如：
FileInputStream in=new FileInputStream("d:/abc.txt");
DataInputStream din=new DataInputStream(in);
7.2BufferInputStream和bufferOutputStream
允許程式在不降低系統性能的情況下一次一個位元組的從流中讀取資料。
BufferInputstream定義了兩種建構函式
（1） BufferInputStream b= new BufferInputstream(in);
（2） BufferInputStream b=new BufferInputStream(in,size)
第二個引數表示指定緩衝器的大小。
同樣BufferOutputStream也有兩種建構函式。一次一個位元組的向流中寫資料。
7.3printstream
用於寫入文字或基本型別
兩種建構函式方法：
PrintStream ps=new PrintStream(out);
PrintStream ps=new PrintStream(out, autoflush)
第二個引數為布林值，控制每次輸出換行符時java是否重新整理輸出流